自然环境中约99%的微生物不易获得纯培养,极大限制了人类对微生物遗传资源的有效利用。宏基因组学不依赖于微生物培养,提供了一个获取宝贵未培养微生物遗传资源的途径。在本研究中,构建了包含19500个克隆的土壤质粒宏基因组文库和包含20400个克隆的污染水源Fosmid宏基因组文库。基于三丁酸甘油酯平板功能筛选,从土壤质粒宏基因组文库筛选到一个阳性克隆,并测序鉴定为编码224个氨基酸的酯酶基因estP2K;从Fosmid宏基因组文库筛选获得6个可产生透明圈的阳性克隆,并对6个Fosmid阳性克隆构建亚克隆文库,筛选得到一个编码396个氨基酸的酯酶基因estF4K。氨基酸序列比对分析表明,EstP2K与Neisseria elongata subsp中推测脂肪酶相似度仅为37%；EstF4K具有一个酯酶家族Ⅷ的保守域SMTK,氨基酸序列与Genbank中不可培养微生物WWRS-2005的推测β-内酰胺酶相似度为83%。异源表达纯化蛋白后,对EstP2K和EstF4K分别进行了酶学性质分析,结果表明EstP2K对中等碳链长度脂肪酸的对硝基苯酚酯具有更高的酶活,最适温度与最适pH分别是在45℃和7.5,Mg+2对EstP2K有明显的激活作用。EstF4K对短碳链脂肪酸的对硝基苯酚酯表现出偏爱性,最适温度和最适pH分别是50℃和8.0。